矩形波纹补偿器在使用过程中会由于角部裂缝或角部焊缝开裂、位移过量、强度过刚度不足、腐蚀等原因造成失效。
角部裂缝或角部焊缝开裂:
因结构不连续、位移应力较大、成形残余应力等原因,
矩形波纹补偿器的波纹管角部易产生应力集中,从而导致角部裂缝或角部焊缝开裂。解决方法:可以通过采用因结构不连续带来应力集中采用圆形角,将波纹管圆角与直段拼接焊缝放置在远离切点位置,增大转弯半径。改进角部焊缝的质量,控制焊缝余高等。
位移过量:
应控制波纹管的拉伸(或压缩)单波当量轴向位移,过量的位移会增大波纹管内应力,使其寿命降低、更容易开裂。由于压缩位移使得波高增大,拉伸位移使得波高减小,但在拐角处会阻挡这一变形。波峰所在的矩形横截面上,过大的压缩位移将使得矩形边长的中部外鼓,过大的拉伸位移使得矩形边长的中部内鼓,给波纹管直段带来了附加的弯曲应力,加剧了拐角应力集中。
强度或钢度不足:
强度不足易发生在设计压力>0.05MPa的较高压力矩形管道上,波纹管设计时的边界条件是“两端固支”,认为波纹管两端的连接件是刚性体,当设计压力较高时,应注意波纹管两端连接件的强度和刚度设计。
腐蚀:
在腐蚀方面,
波纹管补偿器与圆形
波纹管补偿器是类似的,常见的腐蚀包括:点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、磨蚀、高温氧化等。解决方法:合理选材提高腐蚀性能,内衬或外敷非金属材料、改变
波纹管补偿器的结构等方式隔离腐蚀介质;避免缝隙腐蚀;设计疏液孔及时疏走腐蚀性溶液;做好不锈钢表面防护,降低波纹管工作应力等。